2021-4-10 | 农业
笃斯越桔(Vacciniumuliginosum)属杜鹃花科越桔属的小灌木,一般高度在50~80cm。东北林区笃斯越桔资源丰富,在长白山和大小兴安岭地区多成片分布。目前有关笃斯越桔的研究,多在其生长环境
、分布、物候、栽培、经营、生长结果习性、果实加工和利用等方面(郝瑞,1979;李亚东等,1994,1998;李守忠等,1997;罗旭等,2005),而对笃斯越桔的生物量方面的研究鲜有报道。植被生物量直
接反映了植被的生长状况以及当地自然环境的变化情况(郝文芳等,2008),植物在不同环境与生长压力下具有不同的生长特性与物质分配规律(许振柱和周广胜,2005)。通过研究植物在不同环境条件下
的适应特征和生长发育规律,可深入地探讨特定植物种群的生态适应机理,从而为资源开发利用及生态恢复工程的顺利进行提供基本资料(何玉惠等,2008)。生物量是生态系统物质循环和能量流动研究
的基础(秦建华,1996),是植被层的生物生产力,也是森林生态系统生物群落生产力水平的一个重要功能指标(Wangetal.,2000;唐建维等,2003)。生物量的多少是物种在生态系统中发挥作用的关键
指标(叶吉等,2004),也是生态系统的基本数量特征之一。在生态系统的物质迁移中,碳循环吸引了更多的关注(Liuetal.,2011),搞清笃斯越桔生物量的分配规律,对于研究笃斯越桔群落的合理经
营利用、半人工栽培管理以及通过植被生物量来探讨植被生态系统的碳汇功能等具有重要的意义。本文以长白山区落叶松林下笃斯越桔为研究对象,研究了其地上部分、地下部分各器官的生物量分配规
律,为长白山区笃斯越桔的深入研究提供理论基础。
1研究地区与研究方法
1.1研究地点概况
长白山自然保护区(41°42'45″N—42°45'18″N,127°33'30″E—128°16'48″E)总面积约为2.2×105hm2。长白山地区具有显著的中纬度山地气候的特征:夏季短暂温和,冬季漫长寒冷,雨量充沛,
空气湿度较大,气候的垂直分布明显;长白山以其动植物区系的丰富、独特和垂直带的明显分布而闻名于世。海拔1300m以下的笃斯越桔部分生长在泥炭藓沼泽草甸子里,部分生长在苔藓层较厚的落叶松
林下(郝瑞,1979)。在笃斯越桔-落叶松林型的植物群落组成是:乔木多为长白落叶松(Larixolgensis)(以下称落叶松),大灌木有柴桦(Betulafruticosa),小灌木主要有细叶杜香(Ledumpalustre)、越
桔(Vacciniumvitis-idaea)、蓝靛果忍冬(Loniceraedulis)和山刺玫(Rosadavurica)等。草本植物大部分是苔草(Carexspp.)和小叶章(Calamagrostisangustifolia)。
研究地点位于长白山自然保护区边缘的园池附近。长白山圆池海拔1260m,圆池边为笃斯越桔+细叶杜香灌丛,零星混生有少量落叶松,由圆池边缘向西,样地中落叶松成分增加,直到成为落叶松林(距
离圆池100m左右)(郭水良等,1999)。调查样地中心点位于42°02'37″N,128°21'36″E,距圆池入口西侧约10km、边防公路北约2km处,调查样地在中心点300m范围内。群落组成为8落2桦,林分为异
龄复层林,笃斯越桔主要着生于透光度较好的林下或林间空地,呈团状或片状分布,郁闭度>6.0以上的林内很少见到团片状的笃斯越桔灌丛,偶遇少量笃斯越桔却株型细弱,生长不良。土壤垂直结构
自上而下依次明显分为4层,最上面第1层为活苔藓层,相当于凋落物层(O层)的L层,其中混有大量新鲜的落叶松凋落物,分解较少;第2层是死苔藓层,相当于凋落物层(O层)的F层,多为半分解的死苔藓
和落叶松凋落物;第3层主要由呈泥炭化的腐殖质层(A1层)及其下部少量较薄的淀积层(A2层)组成,此处合并称为泥炭层(A层),与下层过渡明显;第4层为火山灰层(C层),由黄白色至棕黄色的火山灰及其
颗粒组成。
1.2研究方法
1.2.1野外取样方法
于2009年10月初(停止生长期),根据林分状况经踏?搜∪×寺湟端?笃斯越桔标准样地5块,每块样地内选取1个标准样方,样方大小为1m×1m,四周用线绳固定,测定样方内每一植株的地径、高度后,
用快刀将样方边缘由上至下切断,使样方四周纵剖面全部露出,进行分层测量和取样。
将笃斯越桔地上部分植株从基部齐根剪断,收获地上部分,带回实验室。对于活苔藓层,首先将活苔藓层中的植株根系分离出来,剪断后全部取回,再将苔藓和凋落物等进行总量称重,并取样称重后带
回实验室;在死苔藓层,大多数根分布于此层,对该层内比较粗大的根系(粗度>1mm)称重后全部带回实验室。由于该层细根部分(<1mm)与半分解的死苔藓、凋落物以及其他植物根系交织网络在一起呈
毯状,很难在现场进行区分分离,故将此细根部分的网络体全部称重后进行取样,再将样品称重后带回实验室做分离处理;对于泥炭层,既有以笃斯越桔根为主的细根,也有落叶松等其他树木的根系,
分类称重后全部取回;火山灰层笃斯越桔的根系非常少,能发现的根系几乎全部是落叶松根系,取样称取鲜重后带回实验室。分层取样之前,测量每个样方4个方向纵剖面各层的厚度,每个方向剖面取3
个点测定各层厚度,用于计算均值。
1.2.2样品处理方法
在实验室内对取回的地上部分植株按长度进行分层、分级,沿植株基部向上每10cm分为一层,对每一层再按粗度大小划分为5级,即<1mm、1~3mm、3~5mm、5~7mm和>7mm,分层分级后烘干;活苔藓层的笃斯越桔根系由单一的根状茎组成,根状茎上附着少量<1mm的毛细根,将根状茎和毛细根进行分离后烘干,同时将活苔藓层内的活苔藓与其他枯枝落叶挑选后分开,然后烘干;对于死苔藓层先进行分类,主要分为笃斯越桔根、杜香根、落叶松根、杂草根(含其他根系)和凋落物基质,分类后对笃斯越桔根进行分级,为<1mm、1~3mm、3~5mm、5~7mm和>7mm等5个级别,分类分级后烘干;泥炭层中笃斯越桔根非常少,主要由较粗的落叶松根组成,而火山灰层几乎全部是落叶松的根系,分别将这2层的根系按粗度级分开后烘干。上述按级别分开的各材料均于60℃的烘箱中烘干至恒重,然后对烘干恒重后的各个部分材料进行称重,根据取样重量计算总量,并计算各部分各指标占总量的比重。